单锥壳形阀压电泵结构设计与实验研究

发布时间：2017-11-28 07:04

  本文关键词：单锥壳形阀压电泵结构设计与实验研究

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【摘要】：本课题得到国家自然科学基金（项目编号： NO.51375227）、国家自然科学基金重大研究计划（项目编号：No.91223201）以及院士工作站（项目编号：BM2011033）的资助。 压电泵具有结构简单、无电磁干扰、工作能耗低等优点。众多的研究学者都相继投入到该领域的研究中。同时，也取得了丰硕的研究成果。压电泵独特的驱动方式和工作特性使其在航空航天、化工、医疗、生物工程领域有着广阔的应用前景。 本文主要针对一种新型的单锥壳形阀压电泵，进行了结构设计与实验研究，包括样机整体布局设计、关键零部件的设计等。具体所做的内容如下： 进行了单锥壳形阀压电泵的整体结构设计，包括空间结构与零件的设计与安排、零件之间的连接关系与选择、动结构件的密封与振动等；同时，分析了单锥壳形阀压电泵的工作原理。 利用变截面梁弯曲变形模型对核心零件之一的阀体进行受力与运动分析，得到了相关的变形位移关系式；同时，利用ANSYS软件对压电振子及阀体进行了运动学建模与数值分析，，以此定量说明振子工作中的振动状态及阀体结构参数、材料类型对阀体变形的影响。 将阀体开启后的流动情况转化为倾斜平板缝隙流动情况，以此来说明阀体变形与流量Q的关系式，为实验分析提供了理论依据。 利用多普勒激光测振仪，对不同支撑方式下的振子进行测振实验，得到了振子的相应振动特性；设计加工了不同结构参数及材料类型的阀体，对采用不同阀体、不同支撑方式下的振子进行相应的流量测试。实验结果表明：振子的支撑方式、阀体的结构参数、阀体的材料类型对样机的工作输出有较大影响。尤其表现在最佳工作频率的改变上。为以后相关研究，特别是该类结构压电泵的应用研究方面提供了一定的参考。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH38

【参考文献】

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本文编号：1233097